HyperNeRF: A Higher-Dimensional Representation for Topologically Varying Neural Radiance Fields
#HyperNeRF
未踏Jr動画用発表:
HyperNeRF解説
HyperNeRF解説原稿
#SIGGRAPH_Asia_2021
https://hypernerf.github.io/
https://arxiv.org/pdf/2106.13228.pdf
https://www.youtube.com/watch?v=qzgdE_ghkaI
NeRFとかのあたりから勉強する必要が有りそう
発表聞いて気になっていたので、調べる良い機会
未踏JrのYoutube企画で、これを7分くらいに纏めたい
これを選んだ理由
高次元を扱うよう発想面白〜と思った
空間の次元と、それ以外の次元を一緒に扱うの、次元に着目して一般化感(?)
階層高い事を考えたくなりがち
トポロジーっぽいの面白そう(よく分かっていないけど)
色々面白そうだけどよく分かっていないので、分かりたい
https://hypernerf.github.io/ で論文の内容がinteractiveにvisualizeされているの、良いな
紙やpdfではできないことをやっている感じがあってよい
高速で論文がバリバリ読める落合先生のフォーマットの問いとか意識しつつ読みたい
DL輪読会 A Higher-Dimensional Representation for Topologically Varying …
https://twitter.com/KeunhongP/status/1436505902387843072
Google Colaboratoryのデモがある、つよい
以下は論文読んだまとめ
abstract
dynamic scenes(物動いたり)でNeRFやるためのextension的workが色々ある
ただ、トポロジーに変化あるタイプは苦手、と
この問題を、NeRFを高次元に引き上げる事で解決した
次元高めちゃえばトポロジーが異なってたやつも
それをhyper-spaceと呼ぶ
目指す事(evaluationするtask)
1. 見た目いい感じで、二つのシーン間をinterpolateする
これはNeRFはやってない
2. novel-view synthesis(元々のデータになかった視点の画像を生成)を、fixed-momentで行う
これはNeRFもやってる事だな
要はt軸の位置変えても、x/y/z/視点の位置を変えても、元々存在しなかった画像を生成(interpolate)できるようにしたいって事だな
そんでもって、この人たちが前やってたNerfiesよりもerror rate少なくいい感じにできるよ、と
Intro
現実のものの変化、topological change多いよと
ものが割れたりとか
表情の変化(口の開け閉めとか)もよく考えればtopological changeある
これはcontinuousな変化ではない(トポロジーが変化するdiscontinuousなタイミングがあるので)
なので既存のシーン間interpoalteするアルゴリズムで扱うのが難しかったと
この解決策として、レベルセット法ってのがある
このpaperは、ざっくり言えばNeRF x レベルセット法
classicalなレベルセット法との違い
classicalなのは次元一つしか増やさないけど、HyperNeRFは何次元でもいけるよと
ambient dimensionを増やすっていってる
ambient spaceってなんだ?
トポロジーの知識がないのでよくわからんけど、とりあえずユークリッド空間に限っていないってのは分かった
non-euqlidianなのをニューラルネットワークで表現してるらしい
Hyperdimentional NeRFでHyperNeRF
正則化の代わりにoptimization strategy、らしい
よくわからん
人の手が少ないって事なのかな..?
Related Works
Non-rigid reconstruction
マルチレンズとかデプスセンサ(LIDARとか)を使ったのはあるけど、デバイスセットアップ大変
ただのレンズ一つの時の既存手法も指摘してるけど、その仕組みを理解してないので問題点も理解できないblu3mo.icon
HyperNeRF: A Higher-Dimensional Representation for Topologically Varying Neural Radiance Fields#62026b6d79e11300004e3006
これと同じ話っぽい
とりあえず飛ばすか、そのうち理解できたら嬉しい
Nerfiesにあったトポロジー変化時の問題を解決したのがHyperNeRF
Nerual Rendering
~2019、imageからimageを生成するニューラルネットワークを訓練する研究がいろいろ
ただ、いろいろな視点の画像生成したときに整合性取れない問題が
その後、NeRFみたいなニューラルネット自体でシーンを表現する物が出てきたと
これならgeometricな整合性を保てる
NeRFの問題として、物動いてると困る
そりゃそう
その解決策として、二つのアプローチがある
deformation-based
continuousなdeformation fieldで動いている物を表現?
Radiance Fieldと同じように、Deformation Fieldも近似する
NeRDFだな(?)
これにはtopological changeやtransient effects(火など)を表現できない弱点がある
modulation-based
latent(潜在)code
あまり仕組みは理解できず
topological changeなどもカバーできる
HyperNeRFは、二つの両方を融合したようなアプローチ
deformation fieldでシーンの変化をモデル化する
-.icon
以下はサイト読んだまとめ
Motivation
レベルセット法という物が元の考え
これは、変化する何か(ex: 二次元図形)を、一次元高い物(ex: 三次元立体)のsliceととらえるみたいな?
https://hypernerf.github.io/static/figures/level_set/interpolate2.mp4
Architecture
https://hypernerf.github.io/static/figures/architecture.svg